(57)【要約】【課題】作業の経過時間でＤＰＦ内のＰＭの堆積量を推定することで、ＰＭの堆積量が閾値を超えるまでの作業可能時間を推定し、作業効率を向上させることを課題とする。【解決手段】排気ガス中の粒状化物質ＰＭを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂを備えたディーゼルエンジンを搭載したトラクタにおいて、作業時に作業の種類を選択する作業切換手段７１を設け、該作業切換手段７１の選択に応じて時間の経過とともに前記ディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂ内の粒状化物質ＰＭの堆積量を推定する堆積量推定手段１１０を設けたことを特徴とするトラクタの構成とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を備えたディーゼルエンジンを搭載したトラクタにおいて、作業時に作業の種類を選択する作業切換手段（７１）を設け、該作業切換手段（７１）の選択に応じて時間の経過とともに前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積量を推定する堆積量推定手段（１１０）を設けたことを特徴とするトラクタ。
【請求項２】
前記作業切換手段（７１）で選択される作業ごとに経過時間と粒状化物質（ＰＭ）の推定堆積量との関係を示す基本ライン（Ｐ，Ｑ，Ｒ）を予め堆積量推定手段（１１０）に備えておくことを特徴とする請求項１に記載のトラクタ。
【請求項３】
前記作業切換手段（７１）で選択される作業は、少なくとも走行モード、耕うんモード、代掻きモードであることを特徴とする請求項２に記載のトラクタ。
【請求項４】
前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積量を推定する堆積量推定手段（１１０）と、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積量を実測する実測手段（５２，５３）を構成し、前記堆積量推定手段（１１０）又は実測手段（５２，５３）のいずれか一方を選択してディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生する選択スイッチ（７１ａ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）備えたディーゼルエンジンを搭載したトラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を再生させるにあたり、ＤＰＦ内に溜まる煤、粒状化物質（ＰＭ）の量を算出するが、この算出はＤＰＦ前後の圧力センサの差圧で判定している構成である。（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１８９６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような技術では、ＤＰＦの再生はＤＰＦ前後の圧力センサの差圧で判定するので、差圧が閾値を超えると作業を中断してＤＰＦを再生しなくてはならない。また、ＤＰＦ再生までの作業可能時間を把握できないので、作業能率が低下する。
【０００５】
本発明の課題は、前述のような不具合を解消するディーゼルエンジンを搭載した作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は次の構成によって達成される。
【０００７】
すなわち、請求項１記載の発明では、排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を備えたディーゼルエンジンを搭載したトラクタにおいて、作業時に作業の種類を選択する作業切換手段（７１）を設け、該作業切換手段（７１）の選択に応じて時間の経過とともに前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積量を推定する堆積量推定手段（１１０）を設けたことを特徴とするトラクタとしたものである。
【０００８】
請求項１の作用は、トラクタで作業を行うときには作業切換手段（７１）でこれから行う作業を選択する。選択された作業の内容に応じてディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積量を推定する。
【０００９】
請求項２記載の発明では、前記作業切換手段（７１）で選択される作業ごとに経過時間と粒状化物質（ＰＭ）の推定堆積量との関係を示す基本ライン（Ｐ，Ｑ，Ｒ）を予め堆積量推定手段（１１０）に備えておくことを特徴とする請求項１に記載のトラクタとしたものである。
【００１０】
請求項２の作用は、作業切換手段（７１）で選択される作業ごとに経過時間と粒状化物質（ＰＭ）の推定堆積量との関係を示す基本ライン（Ｐ，Ｑ，Ｒ）を予め堆積量推定手段（１１０）に記憶しておく。
【００１１】
請求項３記載の発明では、前記作業切換手段（７１）で選択される作業は、少なくとも走行モード、耕うんモード、代掻きモードであることを特徴とする請求項２に記載のトラクタとしたものである。
【００１２】
請求項３の作用は、作業切換手段（７１）で選択される作業は、少なくとも走行モード、耕うんモード、代掻きモードとする。
【００１３】
請求項４記載の発明では、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積量を推定する堆積量推定手段（１１０）と、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積量を実測する実測手段（５２，５３）を構成し、前記堆積量推定手段（１１０）又は実測手段（５２，５３）のいずれか一方を選択してディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生する選択スイッチ（７１ａ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトラクタとしたものである。
【００１４】
請求項４の作用は、選択スイッチ（７１ａ）で堆積量推定手段（１１０）又は実測手段（５２，５３）のいずれか一方を選択する。そして、選択された方でディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積量を判定し、閾値を超えるとディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の再生を行う。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上述のごとく構成したので、請求項１及び請求項２記載の発明においては、作業毎に簡素な構成でディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積量を判断できる。また、時間で推定するので、後どれくらいの時間で閾値を超えるか、即ち、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の再生が必要となるまでの作業可能時間が推定可能となるので、効率が向上するようになる。
【００１６】
請求項３記載の発明においては、トラクタのメイン作業である３つのモードを特定することで、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）の堆積推定精度が向上する。
【００１７】
請求項４記載の発明では、堆積量推定手段（１１０）又は実測手段５２，５３のいずれかが故障しても対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図
【図２】制御モードによるエンジン回転数と出力トルクの関係を示す線図
【図３】トラクタの左側面図
【図４】トラクタの平面図
【図５】吸気系と排気系の模式図
【図６】作業切換ダイヤルの平面図
【図７】作業モードとエンジン回転数の関係図
【図８】時間に対する作業毎のＰＭ堆積量予測図
【図９】耕深とラック制限のフローチャート図
【図１０】（ａ）ボンネット内の斜視図          （ｂ）インタークーラの側面図          （ｃ）インタークーラの側面図
【図１１】ラジエータ付近の側面図
【図１２】（ａ）ラジエータの正面図          （ｂ）ラジエータの正面図
【図１３】（ａ）エンジンの正面図          （ｂ）ラジエータの正面図
【図１４】経過時間とＰＭ堆積量の変化図
【図１５】運転席表示部の平面図
【図１６】経過時間とＰＭ堆積量の変化図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２０】
図１は、蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものであるが、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、このコモンレール１に取り付けられる圧力センサ２と、燃料タンク３より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１に圧送する高圧ポンプ４と、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダー５内に噴射する燃料噴射ノズル６と、前記高圧ポンプ４と燃料噴射ノズル６等の動作を制御する制御装置（ＥＣＵ）等から構成される。ＥＣＵとは、エンジンコントロールユニットの略称である。
【００２１】
このように、コモンレール１は、エンジンＥの各シリンダー５へ燃料を噴射するものであり、燃料供給を要求された圧力とするものである。
【００２２】
前記燃料タンク３内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ７を介してエンジンＥで駆動される高圧ポンプ４に吸入され、この高圧ポンプ４によって加圧された高圧燃料は吐出通路８によりコモンレール１に導かれて蓄えられる。
【００２３】
コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒数分の燃料噴射ノズル６に供給され、ＥＣＵ１００からの指令に基づき、各シリンダーに燃料噴射ノズル６が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シルンダー５室内に噴射供給され、各燃料噴射ノズル６での余剰燃料（リターン燃料）は各リターン通路１０により共通のリターン通路１０へ導かれ、このリターン通路１０によって燃料タンク３へ戻される。
【００２４】
また、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧）を制御するため高圧ポンプ４に圧力制御弁１１が設けられており、この圧力制御弁１１はＥＣＵ１００からのデューティ信号によって、高圧ポンプ４から燃料タンク３への余剰燃料のリターン通路１０の流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール１側への燃料吐出量を調整してコモンレール圧を制御することができる。
【００２５】
具体的には、エンジン運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧力センサ２により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁１１を介してコモンレール圧をフィードバック制御する構成としている。
【００２６】
作業車（農作業機）におけるコモンレール１を有するディーゼルエンジンＥのＥＣＵ１００は、図２に示すように、回転数と出力トルクの関係において走行モードＡと通常作業モードＢ及び重作業モードＣの三種類の制御モードを有する構成としている。
【００２７】
走行モードＡは、エンジン回転数の変動で出力も変動するドループ制御である。農作業を行わず移動走行する場合に使用するものである。例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。
【００２８】
通常作業モードＢは、負荷が変動してもエンジン回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御である。通常の農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるときであり、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するときである。
【００２９】
重作業モードＣは、通常作業モードＢと同様に負荷が変動してもエンジン回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御に加え、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御である。特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがなく、効率の良い作業が可能となる。
【００３０】
これらの作業モードＡ，Ｂ，Ｃは、各作業モードＡ，Ｂ，Ｃを切り替え可能な作業モード切替スイッチの操作、又は農作業車（トラクター、コンバイン、田植機等）の走行変速レバーの変速操作、又は作業クラッチ（トラクターであればロータリであり、コンバインであれば刈取部、脱穀部である）の入り切り操作等によって切り替わるように構成する。
【００３１】
ディーゼルエンジンＥでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮してディーゼルエンジンＥ特有のノック音を低減し、騒音を低減することが可能な構成としている。
【００３２】
このパイロット噴射は、メイン噴射の前に１回又は２回に限定して行われるものであったが、前記コモンレール１の蓄圧式燃料噴射装置を用いることで、エンジンＥの状況に応じてパイロット噴射の状態を変化させ、騒音の低減や不完全燃焼による白煙又は黒煙の発生を抑制できるようになる。また、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、排ガス中の窒素酸化物の量が減少するようになる。
【００３３】
図３は、前述のようなコモンレール１を有するディーゼルエンジンを搭載したトラクターの側面図を示し、図４はその平面図を示している。平面図においては、図３に示すキャビン１４を省いた状態を示している。
【００３４】
トラクターは、機体の前後部に前輪１２、１２と後輪１３、１３を備え、機体の前部に搭載したエンジンＥの回転動力をトランスミッションケースＴ内の変速装置によって適宜減速して、これら前輪１２、１２と後輪１３、１３に伝えるように構成している。
【００３５】
機体中央であってキャビン１４内のハンドルポスト１５にはステアリングハンドル１６が支持され、その後方にはシート１７が設けられている。ステアリングハンドル１６の下方には、機体の進行方向を前後方向に切り換える前後進レバー１８が設けられている。この前後進レバー１８を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する構成である。
【００３６】
また、ハンドルポスト１５を挟んで前後進レバー１８の反対側にはエンジン回転数を調節するアクセルレバー２５が設けられ、またステップフロア１９の右コーナー部には、同様にエンジン回転数を調節するアクセルペダル２３と、左右の後輪１３、１３にブレーキを作動させる左右のブレーキペダル２４Ｌ、２４Ｒが設けられている。ステップフロア１９の左コーナー部にはクラッチペダル２０が設けられている構成である。
【００３７】
また、主変速レバー２６はシート１７の左前方部にあり、低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー２７はその後方にあり、さらにその右側にＰＴＯ変速レバー２８を設けている。さらに、シート１７の右側には作業機２１（ロータリ等）の高さを設定するポジションレバー２９と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー３０、これらのレバーの後に作業機２１の右上げスイッチ３１と右下げスイッチ３２が配置され、さらにその後に作業機２１の自動水平スイッチ３３とバックアップスイッチ３４が配置されている。バックアップスイッチ３４は、機体が後進時において、作業機２１を自動的に上昇させるものである。作業機２１は、機体の後方にリンク２２で連結されている構成である。トラクターは作業機２１を駆動させて機体を走行させることで、圃場内の耕耘等の作業を行なうものである。２１ａは作業機２１を昇降する油圧シリンダーである。
【００３８】
図５はエンジンのシリンダー５内への吸気と排気の模式図であり、４サイクルのディーゼルエンジンの実施例である。過給器ＴＢの吸気タービン３６により過給された空気は、エアクリーナー３５から吸気タービン３６、インタークーラー３７を通過して吸気マニホールド３８からシリンダー５内へ送られる構成である。３９は吸気バルブであり、４０はピストンである。４８はカムでありロッカーアーム４９を介して吸排気バルブ３９、４１を開閉させるものである。
【００３９】
シリンダー５内で燃焼した排ガスは、排気バルブ４１から排気マニホールド４２を通過した後、過給器ＴＢの排気タービン４５で過給器ＴＢを駆動して排出される構成である。
【００４０】
このディーゼルエンジンは、排気ガスの一部を吸気側に混入させるためのＥＧＲ（排気再循環装置）回路４４を有している。ＥＧＲ回路で排気ガスの一部を吸気側に混入させることで酸素量（Ｏ2）を減らして、窒素酸化物Ｎｏxの発生を低減させるように構成している。ただし、ＥＧＲ率が上昇しすぎると、逆に酸素量が少なくなって不完全燃焼になるので、燃焼状態によりＥＧＲ率を調節する必要がある。この調節は、ＥＧＲバルブ４３にて行う。ＥＧＲ回路４４は、後述する後処理装置４６下流側の排気管５５と過給器ＴＢの吸気タービン３６上流側の吸入管５６との間を接続している。また、ＥＧＲ回路４４の途中にはＥＧＲクーラ５７を設ける構成としている。このＥＧＲバルブ４３の開閉具合でシリンダー５内への排気ガスの還元量が変化する。
【００４１】
排気タービン４５を通過後の排気ガスは、後処理装置４６を通過してマフラー５０から大気中に排出される。後処理装置４６は、酸化触媒（ＤＯＣ）４６ａとディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）４６ｂとから構成されている。
【００４２】
酸化触媒（ＤＯＣ）は不燃物室を燃焼させるものであり、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）は粒状化物質（ＰＭ）を捕集するためのものである。前記ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７については、ＥＣＵ１００により制御される構成である。後処理装置４６はディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）４６ｂのみで構成してもよい、酸化触媒（ＤＯＣ）を設けると不燃物質が燃焼するので、よりクリーンな排気ガスとなる。
【００４３】
ＤＰＦ４６ｂは、排気ガスの温度が低い状態（低負荷）が長時間続くと、ＰＭが溜まってきて能力の低下が懸念される。そこで、後処理装置４６の下手側に絞り弁４７を設け、この絞り弁４７を絞るとＤＰＦ４６ｂ内の圧力が高く保持されるので温度も高くなる。これにより、高い温度の影響により、ＤＰＦ４６ｂの再生が可能となる。即ち、高い温度の排気ガスがＤＰＦ４６ｂを通過すると、ＤＰＦ４６ｂ内に存在しているＰＭが焼き飛ばされることでＤＰＦ４６ｂが再生される。
【００４４】
ＤＰＦ４６ｂを再生させるためのＤＰＦ再生運転としては、ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７の両方を絞る。そして、燃料噴射タイミングのリタード（遅角）と合わせてＤＰＦ４６ｂ内のガス温度を上昇させ、ＤＰＦ４６ｂが再生に入るようにする。これにより、燃料のアフター噴射（排気ガス温度を上昇させるため）が不要となったり、アフター噴射の回数を減らすことができるようになるので、燃料消費量を抑制できて環境にもよい。
【００４５】
このようなＤＰＦ再生運転を行うための条件としては、後処理装置４６の上手側に圧力センサ５２を設け、後処理装置４６の下手側にも圧力センサ５３を設け、この圧力差が所定値以上になるとＤＰＦ４６ｂ内にＰＭが蓄積して抵抗となっている状態なので、ＤＰＦ再生運転を行うようにする。また、圧力センサ５２の替わりにＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂとの間に圧力センサ５８を設ける構成としてもよい。
【００４６】
また、ＤＰＦ再生運転に入った状態が長時間続くと、過熱状態となってしまいＤＰＦ４６ｂが損傷してしまう。そこで、後処理装置４６の下手側に温度センサ５９を設け、この温度センサ５９の値が所定値を超えるとＤＰＦ再生運転を止めて通常運転に戻るようにする。
【００４７】
通常の運転は、ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７を同時に制御してＥＧＲ量を適宜コントロールするようにする。特に、絞り弁４７を有することで、ＤＰＦ４６ｂ内のガス温度を高く保持することができるようになる。
【００４８】
前述のような構成としたことで、吸気スロットルが不要となる。即ち、過給器付き機関では吸気側圧力が高いので、ＥＧＲガス量を確保するために排気絞り弁または吸気スロットルを設け、ＥＧＲバルブと連動した制御が必要となるが、このようなシステムが不要となる。
【００４９】
また、ＤＰＦ４６ｂ下流の排気ガスを取り出すために、過給器ＴＢの汚れに伴う性能劣化を生じることを防止できるようになる。そして、ＥＧＲガスはＥＧＲクーラ５７で冷却されるため、ＮＯｘ低減に対して効果が大きくなる。
【００５０】
前述したように、ＤＰＦの再生運転を行なうＤＰＦ強制再生モードにおいては、排気絞り弁４７を絞り、ＯＮ−ＯＦＦ制御によってＥＧＲバルブ４３を全閉とするように構成する。したがって、排気ガスの還元が行なわれないのでＮＯが増加し、このＮＯが酸化触媒（ＤＯＣ）４６ａによってＮＯ2に転換され、ＤＰＦ４６ｂの再生が促進されるようになる。
【００５１】
また、ＤＰＦ４６ｂの強制再生中において、エンジン回転がローアイドルに移行した場合は、前記ＥＧＲバルブ４３を全開とする。ＤＰＦ４６ｂの下流側には温度センサ５９を設けているので、この温度センサ５９による検出値が所定値以上に上昇したことも条件に加えるようにしてもよい。
【００５２】
前記絞り弁４７を絞ってＤＰＦ４６ｂの強制再生を行なう場合において、エンジン回転数を低い回転数にして供給酸素量を増加させるとともに、排気ガス流速が減少することで温度を上昇しやすくしていた。ところが、再生中にエンジン回転数がローアイドルまたはその近傍に変更された場合、供給酸素量の増加と流速の減少により、煤が急速に燃焼してしまう。その結果、温度が急速に上昇してＤＰＦ４６ｂが損傷してしまう可能性がある。そこで、最高温度が許容温度を超えないようにする煤を管理する必要がある。
【００５３】
このために、温度センサ５９が所定値を超えると、エンジン回転数を中速域まで上昇させるように構成する。これにより、排気ガスの流速が速くなるので最高温度が下がり、ＤＰＦ４６ｂの損傷を防止できるようになる。また、前記温度センサ５９の所定値の値を限界値近傍で制御すると、ＤＰＦ４６ｂの再生を効率よく行なうことができるようになる。
【００５４】
前記エンジン回転数を中速域まで上昇させるにあたり、一旦最高回転数まで上昇させ、その後中速域まで減速させるように構成してもよい、これにより、一旦排気ガスが最高速度で流れるので、予熱などでＤＰＦ４６ｂが加熱されてしまって閾値の温度を超えてしまうことを防止できるようになる。
【００５５】
また、ＤＰＦ４６ｂの強制再生中において、前述のようにエンジン回転数をローアイドルに移行するときにおいて、ポスト噴射を中断し、その後エンジン回転数を最高回転数まで上昇させ、中速域に移行する段階でポスト噴射を再開する構成とする。これにより、排気ガス温度の急激な上昇が抑制できるので、ＤＰＦ４６ｂの損傷を防止できるようになる。
【００５６】
ＤＰＦ４６ｂ前後の差圧が所定値以上になった場合、作業後に運転者がＤＰＦ４６ｂの再生モードを選択スイッチ６７で選択することで、自動でＤＰＦ４６ｂの再生を行い、ＤＰＦ４６ｂ再生後は自動でエンジンを停止するように構成する。ＤＰＦ４６ｂ前後の差圧を圧力センサ５８、５３で監視する。エンジン停止直前のＤＰＦ４６ｂ前後差圧が所定値以上であると、警告ランプやアラームで報知し、運転者は自らＤＰＦ４６ｂの再生を行なうスイッチ（図示せず）を操作する。
【００５７】
そして、エンジンキーが切りの位置になっても、前記再生モードを選択していることで、エンジンはアイドリング状態で回転を維持し、ＤＰＦ４６ｂの再生を実行する。ＤＰＦ４６ｂ前後の差圧が所定値以下になると、エンジンを自動で停止する。
【００５８】
これにより、作業終了後であっても自動でＤＰＦ４６ｂの再生、エンジン停止が可能となるために、運転者は本機から離れて他の作業ができるようになる。
【００５９】
ＤＰＦ４６ｂの再生を行なうときには、図５に示すように、吸気側の空気を管路６１からＤＰＦ４６ｂの上流側に送るように構成してもよい。即ち、ＤＰＦ４６ｂの再生を行なうときには、バルブ６０を開いて酸素量の多い過給器ＴＢ上流側の吸気側の空気をＤＰＦ４６ｂの上流側に送るように構成してもよい。これにより、再生効率が向上するようになる。
【００６０】
また、ＤＰＦ４６ｂの温度を温度センサ６２、５９で監視し、３段階のステップで再生時の昇温を確認するようにしてもよい。まず、吸気の絞り（図示せず）を行い、この吸気の絞り状態での昇温確認を行う。次に、第一ポスト噴射を行って昇温を確認する。この時点で、ＤＰＦ４６ｂの前後温度が２５０度に達していなければ第二ポスト噴射を行っても更なる温度上昇は見込めないので、一旦再生を中断するようにする。もちろん、２５０度以上であれば第二ポスト噴射を行ってＤＰＦ４６ｂの再生を行なうようにする。
【００６１】
図５に示しているように、ＤＰＦ４６ｂの下流側には空燃比センサ６３を設けている。ポスト噴射を行なってＤＰＦ４６ｂの再生を行なう場合、燃料噴射量が多くなりすぎると燃費が悪化し、少ないと温度が上昇しなくて再生ができなくなる。そこで、空燃比センサ６３の値をＥＣＵ１００にフィードバックして噴射量を決める構成とする。これにより、適切な燃費となるとともに、ＤＰＦ４６ｂの再生の可能となる。また、前記空燃比センサ６３の替わりに吸気マニホールド内の圧力値をフィードバックするように構成してもよい。
【００６２】
前述のようなＤＰＦ４６ｂの再生を行なうにあたり、複数気筒の場合、一部の気筒の燃焼を停止するように構成してもよい。このように、一部気筒の燃焼を停止することで、エンジンのフリクションは同一でもシリンダーあたりの負荷を増やして排気温度を上昇させるようにしてもよい。
【００６３】
図４に示す符号７１は作業切換ダイヤルである。この作業切換ダイヤル７１の拡大図を図６に示しており、切換位置としては、走行（ローダ）位置、４ＷＤ位置、前輪増速位置、耕うん位置、耕うん（荒起こし）位置がある。
【００６４】
走行（ローダ）位置は通常は２輪駆動であり、ぬかるみに入ったり、急な坂道、凹凸道になると自動的に４輪駆動になる。また、ブレーキをかけると自動的に４輪駆動になる。４ＷＤ位置は常時４輪駆動になる。前輪増速位置ではハンドルを所定角度以上回すと前輪が増速する。ただし、副変速が高速位置や、副変速が高速位置以外であっても車速が所定速度以上のときには、前輪増速は行わない。
【００６５】
耕うん位置はロータリ作業機で耕うん作業をするときの位置である。耕うん（荒起こし）位置は圃場を荒起こしするときの位置である。
【００６６】
図７はエンジン性能曲線を示しており、前記作業切換ダイヤル７１の選択位置に対応してエンジンの制御回転数を個別に独立して設定して制御する構成とする。具体的には、耕うんモードと４ＷＤモードを一番高い回転数ｎ１回転数（定格回転数）で制御し、定格回転数よりも所定回転数低い回転数ｎ２回転数で耕うん（荒起こし）と前輪増速回転数を制御する構成とする。
【００６７】
また、前記ｎ２回転数よりも低いｎ３回転数で走行（ローダ）位置を制御する構成とする。即ち、負荷の大きい順番としている。一番負荷の小さい走行（ローダ）のときには、他よりも低いｎ３回転数にして制御を行うことで、燃料消費を抑制できる。一方、一番負荷の大きい耕うんモードと４ＷＤモードについては他よりも高いｎ１回転数にして制御を行うことで、エンスト等を防止できて作業効率が向上するようになる。
【００６８】
エンジンにはＤＰＦ４６ｂが搭載されているが、ＤＰＦ４６ｂ内にＰＭが堆積するとＤＰＦ４６ｂを再生しなくてはならない。ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ堆積量は、例えば運転時間で堆積量をある程度推定できる。しかしながら、同じ運転時間でも作業の種類に応じて堆積量に違いが生じてくる。そこで、図８に示すように、作業状況、即ち作業切換ダイヤル７１の選択位置でＰＭの推定堆積量を変える構成とする。この図８が実質的な堆積量推定手段１１０に相当する。即ち、各作業毎における作業経過時間とＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ推定堆積量を示している。図８に示すモードは、図６よりも少し違う実施例であるが、同じにしてもよい。図８のモードは、走行（ローダ）モード、耕うんモード、代掻きモードであるので、作業切換ダイヤル７１の切換位置を走行（ローダ）モード、耕うんモード、代掻きモードにしてもよい。時間の経過によりＤＰＦ４６ｂ内のＰＭの堆積量を推定するが、前記走行（ローダ）モード、耕うんモード、代掻きモードでその推定量を異ならせる構成とする。これにより、ＰＭの堆積量を適切に推定可能となる。また、時間で推定するので、後どれくらいの時間で閾値を超えるか、即ち、ＤＰＦ４６ｂの再生が必要となるまでの作業可能時間が推定可能となる。
【００６９】
ＤＰＦ４６ｂ内の堆積量推定手段１１０は、図５に示すようにＥＣＵ１００内に備えている。具体的には、作業切換手段（７１）で選択される作業ごとに経過時間と粒状化物質（ＰＭ）の推定堆積量との関係を示す基本ライン（Ｐ，Ｑ，Ｒ）を予め堆積量推定手段（１１０）に記憶させて構成としている。基本ラインＰは走行（ローダ）モードの場合を示し、基本ラインＱは耕うんモードの場合を示し、基本ラインＲは代掻きモードの場合を示している（図８）。これにより、堆積量推定手段１１０で推定が簡素になりながらも、作業毎に予め決めている基本ラインで推定することにより、推定量の精度が向上するようになる。特に、トラクタ作業を走行（ローダ）モード、耕うんモード、代掻きモードに特定しているので、推定精度が向上する。前記基本ライン（Ｐ，Ｑ，Ｒ）の設定は、各作業時におけてエンジンに作用する負荷と燃料噴射から推定したものである。
【００７０】
一方、ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ量を実側する実測手段５２，５３については、図５で説明したように、ＤＰＦ４６ｂの上流側の圧力センサ５２と下流側の圧力センサ５３の差圧で検出する構成としている。
【００７１】
そして、ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭの堆積量が閾値を超えるとＤＰＦ４６ｂを再生する必要があるが、このとき前記堆積量推定手段（１１０）にて判断するか又は実測手段５２，５３にて判断するかについては、作業者が選択可能に構成している。この選択スイッチ７１ａを設けている。これにより、堆積量推定手段（１１０）又は実測手段５２，５３のいずれかが故障しても、対応可能となる。また、堆積量推定手段（１１０）又は実測手段５２，５３のいずれか一方側に不具合があると、前記選択スイッチ７１ａにかかわらず、自動的に不具合のない方に変更するように構成してもよい。
【００７２】
ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ堆積量が閾値を超えると、ＤＰＦ４６ｂを強制再生する必要がある。通常、超低速走行時には再生できないが、連続した超低速走行（超低負荷）であれば、一定時間毎に再生モードに入れる構成とする。即ち、吸気スロットルを絞り、ポスト噴射を行って排気温度を上昇させ、白煙を防止する構成とする。ＤＯＣ４６ａに堆積した未燃燃料を酸化させることで、白煙防止となる。トラクタの作業走行時に有効である。
【００７３】
また、ＰＭの堆積量を推定するにあたり、ＤＰＦ４６ｂの置かれた温度環境や使用時間で補正を行う構成とする。ＤＰＦには触媒が担持しており、高温状態が続くと触媒は劣化している。通常、マージンは８０００時間エイジング品の触媒性能から適用するため、運転初期にはマージンが大きすぎて、ＤＰＦ再生の頻度が多くなってしまう。そこで、ＤＰＦの高温状態になった時間の積算により補正を加えることで、運転初期にはマージンが小さく、８０００時間経過時にもエイジング品相当の触媒性能になるように補正する構成とする。
【００７４】
トラクタにおいては電子ガバナではなくメカ式エンジンを搭載したものもある。この場合、図９のフローチャート図に示すように、耕深深さ設定ボタン（ダイヤル等）による作業機（ロータリ）２１の耕深量の設定に伴い、この耕深量に対応して燃料制限するためのラック位置を変更（ソレノイド作動）する構成とする。具体的には、耕深が浅いほど燃料制限する位置にラックを位置させる構成とする。これにより、燃費低減、スモーク低減となる。
【００７５】
前記耕深深さ設定ボタン（ダイヤル等）の代わりに走行速度によりラック位置を変更させてもよい。具体的には主変速の位置を検知して、速度が遅いほど燃料制限する構成とする。
【００７６】
図１０（ａ）はトラクタのエンジンルーム内の斜視図である。ディーゼルエンジンＥのシリンダヘッド７２の上方に、ＤＰＦ４６ｂを横置きに搭載している。ディーゼルエンジンＥの前方にラジエータ７３、インタークーラ７４、エアクリーナ７５を設けている。エアクリーナ７５の下方に冷却水タンク７６を設けている。図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すように、前記インタークーラー７４の前部にはシャッター７７を設けている。通常は図１０（ｂ）のようにシャッターは開いているが、ＤＰＦ４６ｂの再生時には図１０（ｃ）のように閉じる構成とする。シャッター７７の開閉作動は、プッッシュプルケーブル７７ｂで行う構成とする。これにより吸気温度が速く上昇するので、ＤＰＦ４６ｂの再生時間が短くなる。
【００７７】
図１１はラジエータ７３を側方からみた模式図であるが、ラジエータファン７７の周囲をカバー７７ａで覆う構成とし、風はカバー７７ａ下側の抜け穴７７ｂから後方のエンジンＥ方向に向かう構成とする。これにより、エンジンＥ上部に設けているＤＰＦ４６ｂには風が直接当たらないので、ＤＰＦ４６ｂ再生時におけるＤＰＦ４６ｂの昇温に悪影響を及ぼさない。
【００７８】
図１０（ａ）のような配置構成で、ラジエータファン７７を逆転させると、エンジン側から機体前方に向かって風が流れるので、排気系やシリンダブロック等が有する熱量をラジエータ７３方向に送れることになる。そして、ラジエータ７３の冷却効率が低下することで水温が上昇し、エンジンの燃焼温度が上昇するので、ＤＰＦ４６ｂの昇温時間が短くなり、再生時間が短縮できる。
【００７９】
図１２（ａ）と図１２（ｂ）について説明する。図１１で説明したラジエータファン７７と、ラジエータファン７７を覆うカバー７７ａの別構成である。カバー７７ａを２分割構成（左カバー７７ａＬと右カバー７７ａＲ）とする。分割したカバーの下側に回動支点７８を構成し、この回動支点７８に左カバー７７ａＬと右カバー７７ａＲを取り付ける。即ち、左カバー７７ａＬと右カバー７７ａＲは回動支点７８を支点として回動する構成としている。一方、分割したカバーの上側において、左カバー７７ａＬと右カバー７７ａＲを引張りバネ７９で連結する構成とする。このバネ７９は形状記憶合金で構成されているので、暖かくなるとバネの長さが短くなる構成である。図１２（ａ）は冷間時を示しており、図１２（ｂ）は暖気時を示している。
【００８０】
図１２（ａ）の冷間時には、ラジエータ７３を通過した後の空気温度が低いため、バネ７９が縮まず、左カバー７７ａＬと右カバー７７ａＲの径が大きく、流路形状が不均一な状態となる。このため、左カバー７７ａＬと右カバー７７ａＲ周辺に乱流が発生し、エンジン側に流れる空気の流れが悪くなり、ラジエータファン７７によるエンジン表面の冷却効率が悪くなる。このため、エンジンの暖気を速やかに行うことが可能となる。
【００８１】
そして、エンジンの暖気が完了すると、図１２（ｂ）のような状態となる。即ち、エンジン運転による冷却水温度上昇によってラジエータ７３を通過した後の空気温度が高くなると、形状記憶であるバネ７９が縮み、左カバー７７ａＬと右カバー７７ａＲの径が小さくなり、流路形状が均一な円形となる。このため、エンジン側に流れる空気の流れを良くなり、ラジエータファン７７による冷却効率が良くなり、エンジン冷却が効率良く可能となる。
【００８２】
また、図１３（ａ）に示すように、前記ラジエータファン７７の下流側にＤＰＦ４６ｂを設けている場合において説明する。前記回動支点７８にモータ８０（図１３（ｂ））を構成し、モータ８０で回動支点７８を回動する構成とする。そして、冷間時と暖気時においてモータ８０を駆動し、左カバー７７ａＬと右カバー７７ａＲの状態を図１２に示すような構成に変化させる構成とする。これにより、冷間時にＤＰＦ４６ｂの過冷却を防止でき、暖気時にはＤＰＦ４６ｂが高温になりすぎて破損してしまうのを防止できるようになる。
【００８３】
図１４は経過時間（エンジン運転時）とＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ堆積量の変化を表したグラフである。時間の経過とともにＤＰＦ４６ｂ内にはＰＭが堆積していくが、一日の作業を終えて翌日のエンジン始動直後やエンジン始動してまもなくＤＰＦ４６ｂを再生しなくてはならない状況が発生（再生ランプ点灯）することがある。このような状況になると、翌日の朝一番から作業を開始したいにもかかわらず、作業ができないことになる。
【００８４】
そこで、エンジン停止が例えば午後４時以降であり、ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ堆積量（実測値でも推定値でもよい）が４．５ｇ／Ｌ以上（自動再生の閾値は５ｇ／Ｌ）のときには、運転席表示部８１の液晶パネル８２にＤＰＦ４６ｂの手動再生を促すメッセージを表示する構成とする（図１５）。このメッセージの表示のときはエンジンが停止しているので、所定時間後に自動的に表示をやめる構成とする。運転者がＤＰＦ４６ｂを再生したいと判断すると、再びエンジンを始動して、液晶パネル８２の下部に設けている手動再生ボタン８３を入り操作する。これにより、翌日の作業開始時にＤＰＦ４６ｂを再生する必要がなくなるので、効率良くトラクタ作業を行うことが可能となる。
【００８５】
また、作業中にＤＰＦ４６ｂの自動再生（作業走行中に行う）を行うにあたり、残りの作業時間で自動再生可能か否かを決定する。具体的には、予め作業予定の面積を入力しておき、作業済の面積をＧＰＳ等で計算する。すると、残りの面積がでるので残りの作業時間を推測できる。この残りの作業時間内にＤＰＦ４６ｂの自動再生が可能であれば自動再生を実行する。残りの作業時間内にＤＰＦ４６ｂの自動再生が不可能であれば自動再生を実行せず、次回の作業時に自動再生を行う構成とする。これにより、自動再生の入り切りを頻繁に行わなくてもよくなるので、即ち、作業走行中に１回の入り切りで自動再生を行うので、オイルダイリューション（クランク室内へのオイルリーク）を抑制可能となる。
【００８６】
図１６に示すように、午後４時を過ぎて連続して作業を行っている場合において、自動再生の閾値が５ｇ／Ｌであるにもかかわらず、４．５ｇ／Ｌを超えたら早めに自動再生を行う構成とする。また、この機能を有効にする自動再生推奨スイッチを設ける構成とする。これにより、翌日の作業に与える影響を少なくできる。
【００８７】
なお、前記した各実施例は、理解を容易にするために、個別または混在させて図示、あるいは説明しているが、これらは夫々種々組合せ可能であり、これらの説明順序・表現等によって、構成・作用等が限定されるものではなく、また、相乗効果を奏する場合も勿論存在する。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
トラクタやコンバイン等の農作業機を始め作業走行を行う他の産業車両にも利用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
ＰＭ    粒状化物質
Ｐ    時間と推定堆積量基本ライン（走行モード）
Ｑ    時間と推定堆積量基本ライン（耕うんモード）
Ｒ    時間と推定堆積量基本ライン（代掻きモード）
４６ｂ  ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
５２    実測手段（上流側圧力センサ）
５３    実測手段（下流側圧力センサ）
７１    作業切換手段
７１ａ  選択スイッチ
１１０    堆積量推定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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